1. Первое приближение

В условиях первого приближения пренебрегается температурной зависимостью термодинамических величин, т.е. полагается, что С_Р = 0. Тогда (1.9) принимает вид:

(1.16)

Для определения и используем выражения (1.12) и (1.13)

Для определения и воспользуемся формулой (1.6)

;

;

; ;

Рисунок 1 - Температурные зависимости парциальных давлений СО и СО₂

Рисунок 2 - Температурная зависимость

2. Второе приближение

Пренебрегаем температурной зависимостью теплоемкостей, т.е. полагаем T=298 K, с_р(Т)   с_р(298)  const, тогда из (1.9), (1.10) и (1.11) следует:

, (1.17)

где ,

, названная функцией Улиха относительно температуры Т.

Для определения и воспользуемся формулой (1.6)

.

;

; ;

Рисунок 3 - Температурные зависимости парциальных давлений СО и СО₂

Рисунок 4 - Температурная зависимость

3. Третье приближение

Третье приближение является наиболее полным и учитывает точную температурную зависимость Δс_р(Т), рассчитанную по формуле (1.14) на основе табличных данных. В этом приближении используют формулу Темкина– Шварцмана:

где Δa, Δb, Δc – алгебраические суммы коэффициентов (1.15), найденные с учетом стехиометрических коэффициентов реакции (1.7) по общему правилу:

Для определения и воспользуемся формулой (1.6)

;

;

Рисунок 5 - Температурные зависимости парциальных давлений СО и СО₂

Рисунок 6 - Температурная зависимость

2. Расчет констант равновесия для MgCO3↔MgO+CO2 и CO2+C↔2CO

Расчет сделаем в первом приближении. Формулы нахождения энтальпии, энтропии, констант равновесия и давлений аналогичны тем, которые мы использовали для реакции SrCO3↔SrO+CO2.

;

;

; ;

Рисунок 7 - Температурные зависимости парциальных давлений СО и СО₂

Рисунок 8 - Температурная зависимость

3. Расчет констант равновесия для CaCO3↔CaO+CO2 и CO2+C↔2CO

Расчет сделаем в первом приближении. Формулы нахождения энтальпии, энтропии, констант равновесия и давлений аналогичны тем, которые мы использовали для реакции SrCO3↔SrO+CO2.

;

;

; ;

Рисунок 9 - Температурные зависимости парциальных давлений СО и СО₂

Рисунок 10 - Температурная зависимость

4. Расчет окисляемости металлов

Расчет сделаем в первом приближении. Формулы нахождения энтальпии, энтропии, констант равновесия и давлений аналогичны тем, которые мы использовали для реакции SrCO3↔SrO+CO2.

;

Вычислим энергию Гиббса и оценим окисляемость металла, учитывая, что керн покрыт CaO(65%)+MgO(10%)+SrO(25%). Для этого воспользуемся уравнением изотермы Вант-Гоффа:

; (1.19)

где p_со/p_СО2 – отношение давлений, полученное из расчета газовой фазы, отличающееся от соотношения равновесных величин .

Рисунок 11 - Изобарный потенциал реакции в реальных условиях

Вывод: Из (1.19) видно, что:

а) при > имеем G > 0, т.е. реакция сдвинута влево и соответствующий металл не окисляется в данной газовой смеси;

б) при < имеем G < 0, т.е. реакция сдвинута вправо и металл окисляется.

В нашем случае на интервале 700…1800 К мы имеем ΔG < 0 (рис.11), т.е. реакция сдвинута вправо и металл окисляется.